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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-18 18:22:29
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世通仪器关于高温微压力传感器校准实的研究
世通仪器关于高温微压力传感器校准实的研究
在航天领域,常常需要在恶劣环境下实时测量环境的各种相关参量,其中就包括微小压力测量。由于测试工作处于高温、高热流、强电磁干扰、剧烈振动等恶劣的条件下,并且待测压力微小,此外还要求小型化、低功耗,故而传统的硅微压力传感器已难以满足测试需求。
为了同时实现多通道和高速采集,横河SMARTDAC+系列采集器采用了各模块独立A/D的硬件设计,各模块间的数据采集并行,而主机CPU负责所有通道的数据保存和上位通信,从而可以保证5ms*1ch的系统性能。灵活的信号输入在研究和设计发领域使用的 ,需要根据实验目的记录从传感器或者从电压/电流源得到的信号。因此需要对应各种温度传感器和电压量程。可拆卸端子另外,多点测试有大量接线的工作,为了提高接线的作业效率,可以选择端子可拆卸的产品。
相比之下光纤压力传感器有着无可比拟的优势:测量精度高、抗电磁干扰能力良好、绝缘性能好、性能稳定等,因此光纤压力传感器*接近测试需求。F-P光纤压力传感器更是以极高的测量灵敏度和精度、成熟的微压测量技术成为*,且只需在探头结构上辅以耐高温技术手段,使其能够适应高温环境,即能*终满足测试的要求。
为了同时实现多通道和高速采集,横河SMARTDAC+系列采集器采用了各模块独立A/D的硬件设计,各模块间的数据采集并行,而主机CPU负责所有通道的数据保存和上位通信,从而可以保证5ms*1ch的系统性能。灵活的信号输入在研究和设计发领域使用的 ,需要根据实验目的记录从传感器或者从电压/电流源得到的信号。因此需要对应各种温度传感器和电压量程。可拆卸端子另外,多点测试有大量接线的工作,为了提高接线的作业效率,可以选择端子可拆卸的产品。
相比之下光纤压力传感器有着无可比拟的优势:测量精度高、抗电磁干扰能力良好、绝缘性能好、性能稳定等,因此光纤压力传感器*接近测试需求。F-P光纤压力传感器更是以极高的测量灵敏度和精度、成熟的微压测量技术成为*,且只需在探头结构上辅以耐高温技术手段,使其能够适应高温环境,即能*终满足测试的要求。
高温微压力传感器基于F-P干涉敏感原理,使用耐高温材料外壳和支撑架,部件连接采用固体焊接等耐高温工艺,实现了在无引压管情况下对800℃高温介质微小压力的直接测量,并且通过对性敏感组件等易损件采取专门的限位、加固措施,提高了抗冲击、振动能力。
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直流电压和交流电压的测量直流电压的测量,如电池、随身听电源等。首先将黑表笔插进“com”孔,红表笔插进“VΩ”。把旋钮选到比估计值大的量程(注意:表盘上的数值均为量程,“V-”表示直流电压档,“V~”表示交流电压档,“A”是电流档),接着把表笔接电源或电池两端;保持接触稳定。数值可以直接从显示屏上读取,若显示为“1.”,则表明量程太小,那么就要加大量程后再测量。如果在数值左边出现“-”,则表明表笔极性与实际电源极性相反,此时红表笔接的是负极。
为了在地面实验室模拟传感器的实际测量环境,我们设计了一种适用于高温微压力传感器的仪器校准实验系统,通过高低温真空试验装置和人机软件的结合,为仪器校准了一个稳定可靠、安全便捷的实验。
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直流电压和交流电压的测量直流电压的测量,如电池、随身听电源等。首先将黑表笔插进“com”孔,红表笔插进“VΩ”。把旋钮选到比估计值大的量程(注意:表盘上的数值均为量程,“V-”表示直流电压档,“V~”表示交流电压档,“A”是电流档),接着把表笔接电源或电池两端;保持接触稳定。数值可以直接从显示屏上读取,若显示为“1.”,则表明量程太小,那么就要加大量程后再测量。如果在数值左边出现“-”,则表明表笔极性与实际电源极性相反,此时红表笔接的是负极。
为了在地面实验室模拟传感器的实际测量环境,我们设计了一种适用于高温微压力传感器的仪器校准实验系统,通过高低温真空试验装置和人机软件的结合,为仪器校准了一个稳定可靠、安全便捷的实验。
1、传感器测量原理
(1) 微压力测量原理
高温微压力传感器采用的是F-P干涉敏感原理,根据Fabry-Perot共振效应,F-P共振腔反射光的波长变化与两反射面之间的距离呈函数关系。如图1所示,为传感器原理示意图,感压反射面及其支撑膜片和静止反射面就构成了一个完整的F-P共振式压力敏感结构。根据薄膜性形变原理,压力敏感膜片在外界压力的作用下发生形变,从而改变F-P腔腔长,引起干涉谱变化,通过测量干涉光谱,即可得到作用在压力敏感膜上的压力变化,从而达到测量压力的目的。该结构的特点是灵敏度极高,可感受两个镜面之间纳米级的位移变化,可满足500 Pa微小压力的测量需要。
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类似技术目前已经广泛应用于人体、医学检测、场地监测和汽车雷达,因此QPS系列选择使用70-80GHz频段。信号功率方面,RSQPS201的发射功率强度不到手机的千分之一,每次扫描只需几十毫秒。完全符合世界各国的电磁环境标准。 检测、隐私保护、检查、高可靠性仪器对于可用性的需求是,在量大的公共场所,能够、准确地检出携带的物体,区别于人体特征,从而标识出违禁物品。并将之标识在人形示意图上,在保护乘客隐私的同时,便于安检员根据部位提示进行检查。
类似技术目前已经广泛应用于人体、医学检测、场地监测和汽车雷达,因此QPS系列选择使用70-80GHz频段。信号功率方面,RSQPS201的发射功率强度不到手机的千分之一,每次扫描只需几十毫秒。完全符合世界各国的电磁环境标准。 检测、隐私保护、检查、高可靠性仪器对于可用性的需求是,在量大的公共场所,能够、准确地检出携带的物体,区别于人体特征,从而标识出违禁物品。并将之标识在人形示意图上,在保护乘客隐私的同时,便于安检员根据部位提示进行检查。
(2) 传感器的仪器校准原理
在传感器探头确定的情况下,参数k1,k的值可以通过公式直接计算求得,而温度敏感系数k2以及补偿修正常数C则需要通过校准实验才能确定。
将被校传感器与压力、温度标准具置于同一载荷环境,通过标准具得到压力、温度的标准量,通过解调模块得到传感器的输出值。将标准输人量与被校传感器的输出值绘制成传感器的校准曲线,再根据校准数据采用*小二乘法确定传感器的工作直线,用工作直线反映传感器的输人和输出之间的关系,从而确定k2及C的取值。通过校准曲线与工作直线的比较,可以计算得到被校传感器的静态基本性能指标。
仪器计量淮南-认证中心市场上有多种信号源。尽管有各种各样的选择,但大多数信号源都是输出信号地线和机壳大地共地。非隔离信号源不能用于桥式整流、倍压整流和斩波器的测试中。为什么不能呢?在桥式整流电路下我们对非隔离信号源和隔 )进行了以下比较。首先,我们必须知道正弦波经桥式全波整流后输出的理想波形,如下所示:大多数电子产品需要直流电给其内部组件供电。除电池供电的小型产品外,大多数电子设备需要电源或通过整流器和滤波器从A.C.转换成不同的稳定D.C.电压。
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